コロナウイルスは世界の大気汚染を大幅に削減しました。このインタラクティブマップがその実態を示しています。

新型コロナウイルス感染症のパンデミックは世界を変え、ウイルスの拡散を遅らせるための取り組みの一環として、ますます広い地域と経済の一部を停止させた。

現地への影響は甚大だが、政府によるロックダウンは大気環境も一変させた。最初の感染拡大の震源地となった中国と、2番目の感染拡大地となったイタリアの衛星データは、人や物の移動、工場の生産能力を制限したロックダウン後、大気汚染が大幅に減少したことを示している。米国でもパンデミックが拡大するにつれ、市長や知事が同様の対策を講じるにつれ、アメリカ人は既に移動を減らし始めている。

Eartherは、その影響を追跡する取り組みの一環として、米国だけでなく世界全体の大気汚染の変化を探るインタラクティブマップを作成しました。このマップはGoogle Earth Engine上で動作し、欧州宇宙機関（ESA）のセンチネル5P衛星が収集したデータを使用しています。センチネル5P衛星は地球を周回して様々なデータを収集しています。このマップには、2019年12月から2020年3月20日までの4つのスナップショットが含まれています。センチネル衛星のデータは、人間の活動の便利な指標である二酸化窒素を示しています。

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「二酸化窒素は化石燃料の燃焼によって生成されるため、都市部の大気汚染のトレーサーとしてよく使われます」と、コロラド大学ボルダー校環境科学共同研究所の大気研究者、バーバラ・ディックス氏はEartherへのメールで述べた。「化石燃料を燃焼させると、大量の一酸化窒素と少量の二酸化窒素（一般的にNOxと呼ばれます）が直接排出されますが、一酸化窒素は大気中で急速に二酸化窒素に変換されます。二酸化窒素は衛星で簡単に測定できます。」

化石燃料は自動車から電気まであらゆるものを動かしていることを考えると、二酸化窒素の衛星画像は、COVID-19が社会に及ぼしている影響を他のどのデータセットよりも明確に示しています。ウイルスの影響は世界中で明らかな兆候を示しており、以下では米国の例をいくつかご紹介します。ただし、地図をスクロールして前後の画像を見る際には、いくつかの小さな注意点に注意することも重要です。

ここで提示されたデータは、1日ごとのスナップショットの連続です。気象パターンは汚染物質を吹き飛ばして拡散させる可能性があり、雨や日照量さえもSentinel-5Pの測定値をさらに変える可能性があります。測定値に影響を与える可能性のある二酸化窒素の自然発生源もあります。Google Earth Engineのデータは必ずしも品質フィルタリングされているわけではありません。ディックス氏は、雲が測定値に影響を与える可能性があることを指摘し、インタラクティブマップでは3月のニューイングランド北部のように粗く見える地域や、シアトル地域で汚染の兆候が見られるのにそれほど多くない地域などがその理由かもしれません。研究者がデータを徹底的に調べてフィルタリングし、COVID-19が大気汚染に与える影響を詳細に理解するには、時間がかかるでしょう。これらの注意事項にもかかわらず、米国の多くの主要都市の傾向は驚くべきものであり、少なくとも部分的にはCOVID-19パンデミックによって強制された変化に関連していることは明らかです。

「COVID-19による二酸化窒素の急激な減少は前例のないものです」とディックス氏は述べた。「私たちは今、一つの排出源（NOx）が急速に減少する一方で、他の排出源は依然として増加しているか、あるいはより緩やかに減少するという、地球規模の実験を目撃しています。この実験から多くの大気科学の成果が得られるでしょう。」

「新型コロナウイルス感染症による都市封鎖中に収集された大気汚染モニタリングデータは、汚染物質の発生源（経済部門、自然排出など）、二酸化窒素、オゾン、粒子状物質の化学、そして大気汚染の短期的な健康や生態系への影響についての私たちの基本的な理解を検証するのに役立つだろうと考えています」と、ハーバード大学の博士研究員であるバイラル・シャー氏はEartherへのメールで述べた。

カリフォルニア

カリフォルニア州は、3月19日に発効した米国初の州として外出禁止令を発令しましたが、多くの都市はそれ以前に閉鎖を決定していました。その結果、州内の主要都市圏における1月から3月にかけての大気汚染は著しく減少しました。ロサンゼルスは車社会の影響で大気汚染の大きな発生源となっていますが、同市の大気汚染の急激な減少は明らかです。交通状況は衛星データを裏付けています。ベイエリアとサンディエゴでも、外出禁止令の発令中に大気汚染が分散しました。

影響は国境を越えても及んだ。サンディエゴと密接な関係にあるティファナでは、大気汚染がほぼゼロにまで減少した。さらに東に位置するエルパソとフアレスでも同様の状況が見られた。メキシコとアメリカの両政府は、新型コロナウイルス感染症の蔓延を阻止するため、国境を部分的に閉鎖することで合意した。

ソルトレイクシティ、フェニックス、ラスベガスはロックダウンを実施している州ではありませんが、いずれも住民と企業に対して程度の差はあれ規制を課しています。そして、地図を見れば、それが大気汚染に影響を与えている可能性が高いことが改めて分かります。

北東回廊

ボストンからワシントンD.C.にかけて広がる人口密集地域は、米国における新型コロナウイルス感染拡大の震源地であり、経済・政治活動の中心地でもあります。また、州や都市がウイルスの蔓延を遅らせるため、不要不急のサービスを停止する措置を迅速に講じた地域でもあります。

ニューヨーク市民はロサンゼルス市民ほど車に依存していないものの、それでもニューヨーク市の道路には多くの車が走り、密集した建物群からは大気汚染物質が排出されています。ボストン、フィラデルフィア、ボルチモア、ワシントンも同様で、通常は州間高速道路95号線沿いに大気汚染の連鎖を形成しています。しかし、新型コロナウイルス感染症によるロックダウンによって、この連鎖は断ち切られました。

中西部

ミネソタ州からウェストバージニア州にかけての地域は、ロックダウン命令が発令されている州が最も多く集まる地域です。6人の知事が既に州をロックダウンしており、まもなく発令する予定です。

このデータには多少のノイズがありますが、明確な傾向が見られます。自動車中心のデトロイトでは大気汚染が大幅に減少し、広大なシカゴでも大気汚染は解消されています。

アメリカとカナダの国境も、南カナダの国境と同様に、生活必需品のサービスと貿易以外はすべて閉鎖されています。オンタリオ州は先週末にロックダウンを発令し、その影響も地図に表れています。デトロイトの隣町ウィンザーや、さらに東に位置するトロントでも、大気汚染は顕著です。

奇妙な現象の一つは、カンザス州エンポリア近郊の大気汚染のホットスポットです。これはディックス氏が言及したデータのアーティファクトの一つである可能性もあれば、毎年春にカンザス州の草原を焼き尽くす火災に関係する二酸化窒素の排出である可能性もあります。

テキサス州と南部の一部

南部の対応は極めて遅く、テキサス州の副知事は月曜日に株主価値を守るために高齢者を死なせるべきだと積極的に主張したにもかかわらず、その影響は依然として顕著です。データには多少のノイズがありますが、石油化学産業のホットスポットであるヒューストンでは二酸化窒素排出量が減少したようです。南部で唯一完全ロックダウンを要請した州に位置するニューオーリンズも、石油化学産業のホットスポットですが、大気汚染は減少したようです。